[发明专利]车辆用内饰材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种刚性和粘结性皆佳的车辆用内饰材的制造方法，特别是关于在由可冲压片材(stampable sheet)形成的基材上贴合表皮材而形成的车辆用内饰材的制造方法。

背景技术

可冲压片材是一种由玻璃纤维、碳纤维等增强纤维和热塑性树脂等形成的复合材料，并且是适于在加热膨胀后进行冲压而形成大型成形材的薄片材。这种可冲压片材能够成形为复杂的形状，而且其成形品具有很高的强度且重量较轻，因而该可冲压片材近年来在汽车用内饰材等领域正付诸于实用。因为该可冲压片材含有已开纤到几乎单纤维状态的增强纤维，所以若再次加热到树脂的熔点以上且未到分解点的温度，则被树脂束缚住的增强纤维就会产生回弹，而成为膨胀为原有厚度的数倍以上的膨胀薄片。该膨胀薄片被供向压缩成型装置、真空成型装置或气压成型装置等，就能够完成规定形状的轻量可冲压片材的成形。也就是说，通过调节使成形时的模具间隙大于理论厚度(产品的空隙率为零时的厚度)，就能够获得密度比上述可冲压片材小且面刚性较高的多孔膨胀成形品(专利文献1)。

上述膨胀成形品是一种具有无规则取向的增强纤维彼此缠绕，并由熔融固化了的热塑性树脂粘着、结合而成的三维网眼结构的多孔体。因为该膨胀成形品的刚性与弹性模量和厚度的立方的乘积成正比，所以为了提高其刚性，提高弹性模量或者增加其厚度的方法是有效的。增加膨胀成形品厚度的方法有：增加成为薄片材的可冲压片材的厚度的方法及提高可冲压片材的膨胀性的方法。不过，增加可冲压片材自身的厚度会导致重量增加，因而并不理想。还有，因为可冲压片材的膨胀性要依靠增强纤维的回弹作用，所以其膨胀性的提高是有限的。

为此，提出了一种向可冲压片材中混入具有加热而膨胀之性质的热膨胀性粒子后，对其加热使之膨胀，由此不增加重量地强制增加薄片厚度的技术(例如，专利文献2)。在此，上述热膨胀性粒子一般指的是直径为数十μm左右的核壳型结构的粒子。多使用下述粒子，即：核为液体碳化氢，壳由具有阻气性的热塑性树脂形成，若对其加热，碳化氢就会汽化膨胀，而且热塑性树脂会变软，从而膨胀成直径为数百μm左右的球状。

在将上述膨胀成形品用于需要具有装饰性的装饰材例如汽车的车顶材等的情况下，一般将上述膨胀成形品制成在上述可冲压片材(或者膨胀薄片)上重叠着贴合有装饰用表皮材的贴合材(例如，专利文献3、4)。严格要求由这种贴合材形成的汽车内饰材不仅要具有高刚性，而且还要在可冲压片材或膨胀薄片(下面，将可冲压片材及膨胀薄片都称作“基材”)与表皮材之间具有高粘结强度。

现在想到的这种贴合材的贴合技术是：不让粘着剂介于膨胀薄片和装饰用表皮材之间，仅通过加热加压成形而实现贴合一体化。不过，在膨胀薄片和表皮材之间不存在粘结层的单纯贴合技术下，空隙率较大的膨胀薄片与表皮材之间的接触面积较小，而且贴合时的粘着成分仅为存在于膨胀薄片表层的热塑性树脂，并且为了边维持膨胀薄片的膨胀状态边形成贴合材，贴合时的成形压力较小，为此从膨胀薄片内部向表面浸透(补给)的树脂减少，所以无法期待在膨胀薄片和表皮材之间具有足够的紧贴强度。特别是在膨胀薄片中含有热膨胀性粒子的情况下，因为该热膨胀性粒子会成为阻碍膨胀薄片与表皮材之间形成良好的粘结性的主要原因，所以一般认为若不使用粘着剂就无法付诸于实用。

为此，一般的做法是让粘结层位于膨胀薄片与表皮材之间使两者实现一体化。例如，在专利文献3中，在让热熔粘合性粘着剂型粘着剂位于膨胀薄片与表皮材之间的状态下进行加压成形，由此来改善膨胀薄片与表皮材的紧贴性的技术已为人所知。在这一现有技术下，在可冲压片材上设置热熔粘合性粘着剂层后放入加热炉中，让热膨胀性粒子起泡而成为膨胀薄片并使热熔粘合性粘着剂熔化，然后从加热炉中取出，在膨胀薄片上的热熔粘合性粘着剂仍为熔化状态的情况下放置上表皮材，再放入冷压模具中进行成形。在该现有技术下，虽然用热熔粘合性粘着剂将表皮材贴合在基材上，但由于已熔化的热熔粘合性粘着剂浸透到基材即多孔膨胀薄片的空隙中，因而该热熔粘合性粘着剂并没有残留在膨胀薄片和表皮材之间，即未形成所谓有效的含粘着剂层。为此，存在膨胀薄片与表皮材之间不具有足够的紧贴性，且透气性差的问题。因此，就要增加热熔粘合性粘着剂型粘着剂，或者让其它薄膜介于膨胀薄片与表皮材之间。在这种情况下，会导致重量增加以及成本提高，因而并不理想。还有，由于该热膨胀性粒子会成为阻碍由可冲压片材膨胀而成的膨胀薄片与表皮材之间形成良好的粘结性的主要原因，因此即使如上所述使用热熔粘合性粘着剂型粘着剂也无法获得足够的粘结强度。